1908年河口起义失败后，海外保皇党人对孙中山等革命党人大加讥嘲谩骂，责其“徒骗人于死，己则安享高楼华屋，不过‘远距离革命家’而已”。同时，同盟会内部也出现反对孙中山的风潮，灰心、怀疑的情绪滋生蔓延，“举目前途，众有忧色。询及将来计划，莫不欷歔太息，相视无言”。革命的宣传与鼓动，一时陷入低谷。在这种情况下，汪精卫主张借助暗杀和恐怖活动，来证明同盟会领袖并非贪生怕死，以此恢复党的斗志和团结，挽回民众对革命党的信心。于是，他主动提出自己去北京刺杀摄政王载洋。
汪精卫在《致南洋同志书》中写道：
吾侪同志，结义于港，誓与满酋拼一死，以事实示革命党之决心，使灰心者复归于热，怀疑者复归于信。今者北上赴京，若能唤醒中华睡狮，引导反满革命火种，则吾侪成仁之志已竟。弟不敏，先诸同志而死，不获共尝将来之艰难，诚所愧恧。弟此行无论事之成败，皆无生还之望。即流血于菜市街头，犹张目以望革命军之入都门也。
据说，汪精卫北上行刺，不敢向坚决反对的挚友胡汉民当面告别，怕胡汉民硬把他留下，他咬破手指给胡汉民留下血书：我今为薪，兄当为釜。
胡汉民见到血书时，当场哭得昏了过去。
孙中山考虑到汪精卫是同盟会中非常难得的人才，没有明确支持其北上行刺，汪精卫不得不自寻同道。他首先想到的是四川人黄复生。黄复生是同盟会元老，他读了汪精卫《革命之决心》一文后非常感动，汪精卫将北上行刺的计划告之，尚未讲完，黄复生就大笑道：“铭兄，我和你一起北上，做革命之薪！”
汪精卫再找到同盟会中会做炸弹的喻培伦，喻培伦慨然相允。当然，最坚决追随汪精卫的是陈璧君，因为此时她已经深深地陷入了爱河而不能自拔。有人开玩笑道：“你有英国护照，当然不怕。到关键时刻，将英国护照一抛，英国领事馆自会来救你。”陈璧君二话不说，拿出英国护照当场撕成碎片，以示与汪精卫同生死共命运之决心。
原来，早在1908年3月，汪精卫在马来亚槟城，结识了华侨巨富陈耕基的女儿陈璧君。当时，汪精卫26岁，风华正茂；陈璧君17岁，婷婷袅袅。汪陈相识，遂引出一段中国近代历史上的荡气回肠的新式婚恋。
陈璧君之父陈耕基是孙中山革命的积极支持者，经常捐款捐物。孙中山则定期将同盟会机关报《民报》带给陈耕基。陈璧君在父亲那里如获至宝，如饥似渴地阅读这份令人振奋的报纸，一期不落，由衷地为主笔汪精卫那犀利的思想、炽热的胆识、飞扬的文采所折服。
1908年初，汪精卫来到马来亚槟城讲演，曾因事走访陈耕基家。陈璧君在台下听汪精卫讲演，由母亲卫月朗陪伴，在家中见过汪精卫，虽未交一言，却为汪精卫的风流倜傥、豪情满怀而面红心跳。她不知自己心有所动，因她已由父亲做主，与一个华侨巨商的儿子订了婚，且嫁期在即。陈璧君接受《民报》所宣扬的西方个人主义，思想发生了根本性的变化，憧憬西方自择结婚对象的自由恋爱。她与未婚夫谈到革命，谈到自己将来准备投身革命，而未婚夫却对革命没有兴趣，称：“革命是男人的事，女人搞革命像什么样子。”她顿时以思想差距太大，选择“退婚”。陈耕基开始不同意，但无奈陈璧君态度坚决，只好同意。
当时，汪精卫也有未婚妻。汪精卫年幼时父母双亡，15岁时，长兄汪兆镛为他择一同事之女刘氏订了婚。汪精卫在日本参加革命，汪兆镛来信斥责他拿朝廷公费出国，却干背叛朝廷之事，要他悬崖勒马，以免连累全家。汪精卫明白长兄用心，写信声明断绝家庭关系，并解除婚约：
罪人兆铭在日本从事革命之事，已被朝廷发觉，谨自绝于家庭，以免相累……吾为革命流血，志矢不渝，谨请谅鉴。罪人与刘氏由家庭做主，曾有婚约，但既与家庭断绝，则此关系亦当随之断绝。请自今日始，解除婚约。
汪兆镛接信，只好为汪精卫解除了婚约。
陈璧君退婚后，于19O8年7月搭乘荷兰客船来到日本，经孙中山特批，宣誓加入同盟会，到《民报》编辑部与汪精卫一起工作。陈璧君到《民报》后，成了未婚年轻编辑们的追求对象。陈璧君却只倾心于汪精卫一人。其原因之一，竟是由于汪精卫像清教徒一样生活，被人称为“道学先生”，且汪精卫声称“革命家不结婚”。汪精卫对陈璧君说，革命家生活无着落，生命无保证，革命家结婚必然陷妻子于不幸之中，让自己所爱之人一生不幸，这是最大的罪过。汪精卫越说不结婚，陈璧君就越感动、越爱汪精卫。但汪精卫却从来没有碰过陈璧君一个指头。后来汪精卫说：正因为他太爱陈璧君，他才没有碰陈璧君一下，他不想毁了陈璧君一生的幸福。因此，当汪精卫以行刺来重新唤起革命党斗志的决心下定后，陈璧君自然义无反顾地追随他前往北京。
1909年底，黄复生、喻培伦、汪精卫、陈璧君等先后来到北京。他们在琉璃厂租了一间民房，开设“守真照相馆”以为掩护，拟在庆亲王奕劻府附近的小石桥下埋炸弹，由汪精卫藏身阴沟，待摄政王载沣过桥时用电线引爆。
1910年3月31日夜，汪精卫等人用照相的遮光布把炸弹包好，用骡车运到桥边，黄复生、喻培伦往小桥下挖坑埋炸弹，汪精卫和陈璧君坐等。陈璧君知汪精卫明日将与载沣同归于尽，这将是他们两人的最后一夜，不禁紧握汪精卫的手轻轻哭泣；汪精卫心潮澎湃，默默无语，时间一分一秒过去。突然，四面狗吠声起，众人只好作罢。翌日夜再来，又发现电线太短，不够用，无功而返。第三夜，黄、喻两人好不容易将炸弹埋好，黄复生发现“有三人持灯笼下桥寻觅”、“良久乃出”。结果当夜，炸药罐被警察搜走。汪精卫等连夜召开紧急会议，决定喻培伦赴东京再买炸药，黎仲实、陈璧君赴南洋筹款，汪精卫、黄复生留守北京，策划下一次行动。
王府附近发现炸弹，顿时满城风雨。有说是溥伦贝子想篡位而为；有说是庆亲王奕劻欲借此中伤肃亲王善耆；有说是载洵、载涛两贝勒从英国带回的炸药，因包纸上写有“伦敦”字样。一时，清廷如同大祸临头，严命出动所有警察、侦探，要求尽快破案。
很快，警察侦出装炸药的铁罐是“守真照相馆”向骡马市大街鸿太永铁铺定做的，遂派人化装混入照相馆，盗出革命党的机密文件，证实此次暗杀正是革命党所为，首谋即是朝廷通缉的汪精卫。
这样，4月16日，汪精卫、黄复生被捕。
汪精卫入狱后，曾数度企图自杀，以示“薪尽饭熟”的必死决心。一次他看到狱中有口小井，想跳井而死，但井上大下小，不能容身，自杀没成。又一次见墙上有颗铁钉，想一头撞死，但钉子太高，撞不到，没有死成。
在狱中，汪精卫还作诗四首：
衔石成痴绝，为波万果愁；孤飞终不倦，羞逐海鸥浮。
姹紫嫣红色，从知渲染难；他时好花发，认取血痕斑。
慷慨歌燕市，从容做楚囚；引刀成一快，不负少年头。
留得心魂在，残躯付劫灰；青粼光不灭，夜夜照燕台。
4月25日，清廷法部开庭审理汪精卫行刺未遂案。
法庭之上，汪精卫慷慨陈词，声称“孙中山先生起事兵败后，我决心炸死载沣以振奋天下人之心”。汪、黄视死如归，不但没有招供同党，反而争着承担行刺主谋之责，希望以此减轻对对方的刑罚。汪、黄二人之举感动了听众，震动了担任主审的民政部尚书肃亲王善耆。
善耆（1866—1922），字艾堂，号偶遂亭主人，肃武亲王蒙格八世孙，袭封，官民政部尚书。据说，善耆是清廷中的新派人物，同立宪派、革命党人都有联系。他想借这两股势力，登上内阁总理的宝座。各省咨议局代表请愿提前立宪时，清廷各大员避之唯恐不及，善耆却独树一帜，在民政部大堂迎见各代表。谈话至紧要处，忽然掷冠于地，唱了一句“先帝爷白帝城龙归天境”的戏词，意思说：先帝光绪若在，立宪早已实行！当看到从汪精卫身上搜缴的三份汪精卫亲笔手稿《革命之趋势》、《革命之决心》、《告别同志书》时，善耆表示佩服革命党的人品、见识和献身精神，甚至声称：“如果我不是出生在王族，早就加入革命党反叛朝廷了！”
据林思云《一个真实的汪精卫》中记载：汪精卫入狱后，肃亲王善耆亲到狱中看望。二人频频交锋。
肃亲王：汪先生《民报》篇篇大作，我都曾拜读。汪先生主张中国必须自强自立，改革政体，提倡民众参政，效法西方立宪，这些与朝廷主张一致。目前朝廷正在筹办预备立宪，建立国会让民众参政议政，不正是先生争取的革命目标吗？
汪精卫：我们革命党人主张的绝不是立宪，而是要推翻封建专制，实行三民主义。
肃亲王：我以为“三民主义”见识偏狭，不能成为今后中国的指导理念。为什么宣扬灭满兴汉？民族仇视能使中国实现五族协和吗？为什么要搞流血革命？我们已经答应实行宪政，用和平的宪政方式实现政治主张，不是比流血革命更好吗？邻国日本不正是君主立宪的成功榜样吗？
汪精卫：很多人用日本君主立宪成功的事例反对革命。但日本明治维新，是西乡隆盛用武力从幕府手中夺来的政权，绝不是幕府微笑着把政权交出。现中国搞君主立宪，并不能解决长年的腐败弊害，国会不过是君主的傀儡走狗，将其作为民权支柱不过是一种幻想。只有革命才是救中国的唯一道路。
肃亲王：中国政治十分复杂，各种民意纷缠不一，改革政体岂能操之过急？螳螂捕蝉，黄雀在后，列强觊觎，不忍不谋则乱，还请汪先生三思。
肃亲王原想说降汪精卫为清廷效力，但见汪精卫革命志坚，没有再为难他。两人关系似乎不是政敌，倒有些近似朋友了。
聪明的善耆意识到：革命党的人目的就是杀身成仁，他们早已做好“薪尽饭熟”的献身准备。预备立宪期间，杀几个革命党人无济于事，不仅吓不倒不怕死的革命党人，反而会激发民众对清廷的更大的憎恶，会导致更多的革命党人铤而走险。为“标榜立宪，缓和人心，并羁縻党人起见，不如从轻发落为佳”，于是反复为汪精卫等说情。最终，摄政王载沣同意了善耆的意见。4月29日，清廷以汪、黄二人“误解朝廷政策”为由免除死罪，判永远监禁。
汪精卫被捕后，孙中山喟然长叹道：“兆铭是吾党一位大人才，失去他好比断了我一只手臂。”胡汉民亲自奔走各地为营救汪精卫演讲筹款，同盟会东京总部和世界各地的支部均发起营救汪精卫的行动。通过营救汪精卫，一度陷于分裂的同盟会开始弥合，民众重新对革命党有了信心。这正合汪精卫的初衷。
1911年10月10日，武昌起义爆发，很快，各省纷纷相继宣布独立，清政府为挽回颓势，27日发布《罪己诏》，30日开放党禁，同日，内阁奏请释放汪精卫等人中有：窃见证兆铭（即汪精卫）等一案，“情罪事出有因”，“在汪兆铭等，以改良急进之心，致蹈逾越范围之咎”，“当日朝廷不忍加诛”，合宜“将此案监禁人犯汪兆铭及黄复生等，悉予释放”。
11月6日，汪精卫、黄复生被清政府开释。北京各界一千余人前往法部大狱迎接，观者如潮。12月，汪精卫乘船到上海，陈璧君正在那里等着他。这对经过生死考验的恋人终于举办了盛大的婚礼，成为了终身的伴侣。汪精卫实践了他“革命成功后，一不做官，二不做议员，功成身退”的诺言，返回八年没有回过的故乡拜见兄长，然后于1912年9月携陈璧君前往法国留学。
此后，汪精卫与陈璧君再也没有分离，直到死去。